【交通运输】道路与桥梁工程概论.ppt

道路与桥梁工程概论,第一篇 路线 第一章 概论 第一节 道路发展简史一、道路史 道路是设置在地表面上供人、马、车行走的一种线状建筑物。国道网是以北京为中心，连接各省、自治区、直辖市大、中城市；港站枢纽和工农业基地等的道路网络。国道网由以下三条线组成：1）放射线：共12条，全长213197KM，编号101-112号 2）南北线：共28条，全长39000KM，编号201-228号 3）东西线：共30条，全长53000KM，编号301-330号 从“八、五”计划开始，我国将用六个五年计划时间，实施快速通道计划，修建3万5万KM高速公路和一、二级汽车专用公路及国道主干线总体布局为“五纵七横”十二条路线。“五纵”：同江-三亚、北京-福州、北京-珠海、二连浩特-河口、重庆-湛江“七横”：绥芬河-满洲里、丹东-拉萨、青岛-银川、连云港-霍尔果斯、上海-成都、上海-瑞丽、衡阳-昆明,重庆自1996年直辖以来，交通建设与规划应从时、空两个方面来考虑。从空间方面来看，是以主城区为中心，用高速公路联通周边省市；从时间方面来看，保证主城区与各区县的距离控制在8小时以内。要实现8小时重庆，预计要用15年左右时间。具体包括以下三个方面的公路建设：1）外环线 共75KM长 2）七条幅射线 从外环六个方向辐射六条高速公路，外加邻水 3）二条主干道 一是：经重庆、长寿到万县高速公路，然后往巫山和城口二条二级公路；二是：从重庆经过长寿到涪陵高速公路，然后到武隆，经过黔江到秀山二级公路。重庆市境内共有国道6条，其中在主城区内交汇，并贯通全市东西南北，构成市时公路网络主骨架的国道4条，另外两条通过市境边沿。1）上海-成都（二纵二横公路主骨架，市境内长437KM）2）厦门-成都（东西线-319国道，市境内长864KM）3）包头-南宁（南北线-210国道，市境内长239KM）4）兰州-重庆（南北线-212国道，市境内长124KM）5）东西线-318国道（市境内长202KM）6）东西线-326国道（市境内长42KM）,二、公路基本建设工程项目划分 1、路线工程项目 2、独立桥梁工程项目 1）路基工程 1）桥头引道 2）路面工程 2）基础 3）桥梁涵洞工程 3）下部构造 4）交叉工程 4）上部构造 5）隧道工程 5）沿线设施 6）其他工程及沿线设施 6）调治及其他工程 7）临时设施 7）临时设施 8）管理、养护及服务房屋三、发展趋势（一）智能化 1、设计 2、营运环节的技术监控（二）新技术、新工艺、新材料（三）公路环保技术,四、公路工程建设和运营费用和收益（一）费用 1、土地费 2、拆迁费 3、景观损失费 4、工程修建费 5、养护费 6、用户费 7、环境污染费（二）收益 1、促进区域经济发展 2、增加就业机会 3、降低运输成本 4、减少行程时间,第二节 交通运输系统 交通运输系统是由各种运输方式组成的一个综合体系，是由道路运输、铁路运输、水上运输、航空运输和管道运输五大部分所组成。第三节 道路的分类与技术标准一、道路的分类 道路的功能主要是为各种车辆和行人服务，按其所处的位置、交通性质及使用特点的不同，道路可分为公路、城市道路、厂矿及林业道路等。（一）公路 公路是联结城、镇和工矿基地、港口及集散地等，主要供汽车行驶，具备一定技术和设施的道路。而公路工程是以公路为对象而进行的规划、设计、施工、养护和管理工作的全过程及其所从事的工程实体。我国公路根据其使用任务、性质和适应的交通量，按照交通部颁布的公路工程技术标准，把公路分为：高速公路、一级公路、二级汽车专用公路、二级公路、三级公路、四级公路六个等级。高速公路：具有特别重要的政治、经济意义，专供汽车分道高速行驶并全部控制出入的公路。一级公路：连接重要的政治、经济中心，通往重点工矿区、港口、机场，专供汽车分道行驶并部分控制出入的公路。二级公路：连接重要政治、经济中心或大工矿区、港口、机场等地的公路。三级公路：沟通县以上城市的公路。四级公路：沟通县、乡、镇、村的公路。,公路的技术标准,（二）城市道路 城市道路是指城市内部的道路，是城市组织生产、安排生活、搞活经济、物质流通所必须的车辆、行人交通往来的道路，是联结城市各个功能分区和对外交通的纽带。我国城市道路根据其所在道路系统中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能及车辆、行人进出频度，建设部颁布的城市道路设计规范，把城市道路分为四类十级。城市道路主要技术标准,1、城市道路的分类 1）快速路 快速路主要设置在特大或大城市，为城市中大量、长距离的快速交通服务，是联系城市各主要功能分区及过境交通服务。快速路采用分向、分车道、全立交和控制进、出口。2）主干路 主干路是联系城市中功能分区（如工业区、生活区、文化区等）的干路，是城市内部的大动脉，并以交通功能为主，担负城市的主要客、货运交通。3）次干路 次干路是城市中数量较多的一般交通道路。次干路与主干路组合成道路网，起集散交通的作用，兼有服务的功能。4）支路 支路是城市中数量较多的一般交通道路。支路为次干路与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主。2、城市道路的分级 在上述城市道路的分类中，除快速路以外，每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等条件，分为、级。大城市应采用各类道路中的级标准、中等城市应采用各类道路中的级标准、小城市应采用各类道路中的级标准。有特殊情况需要变更级别时，应做技术经济论证，报规划审批部门批准。,（三）厂矿道路和林业道路 1、厂矿道路 厂矿道路主要是为工厂、矿区交通服务的。厂矿道路因其功能的不同，可分为厂外道路、厂内道路和露天矿山道路。1）厂外道路 厂外道路是为厂矿企业与公路、城市道路、车站、港口、原料基地和其他厂矿企业等相连接的对外道路；或本厂矿企业（露天矿除外）分散的厂（场）区、居住区等之间的联络道路；或通往本厂矿企业（露天矿除外）外部各种辅助设施的辅助道路。2）厂内道路 厂内道路是为厂（场）区、库区、站区、港区等的内部道路。3）露天矿山道路 露天矿山道路是为矿区范围内采矿场与卸车点之间、厂（场）区之间行驶自卸汽车的道路；或通往附属厂（车间）和各种辅助设施行驶各类汽车的道路。2、林业道路 林业道路是修建在林区内为发展林业生产服务的道路，在林区内构成林道网。林道网一般是由基本道路和营林道路所组成。1）基本道路是指从各基本经营单位（国营林场）通往储木场的道路。他的主要作用是运输木材，兼有为地方交通运输服务的作用。2）营林道路 营林道路是对林地以及确定改造成为林地的荒山、疏林地、灌木林地等，进行各项林业经营活动所需要的道路。,二、公路设计阶段与标准（一）公路勘测设计 道路工程设计类型,1、初步设计 初步设计阶段的目的是确定设计方案。必须根据批复的可行性研究报告、测设合同的要求，拟定修建原则，选定设计方案，计算工程数量，提出施工方案意见，编制设计概算，提供文字说明及图表资料。初步设计文件经审查批复后，则为订购主要材料、机具、设备，安排重大科研试验项目，联系征用土地、拆迁，进行施工准备，编制施工图设计文件和控制建设项目投资等的依据。采用三阶段设计时，经审查批复的初步设计亦为编制技术设计文件的依据。初步设计应包括以下几个方面,初步设计的组成与内容,续表,续表,2、技术设计 技术设计应根据初步设计批复意见、测设合同的要求，对重大、复杂的技术问题通过科学试验、专题研究，加深勘探调查及分析比较，解决初步设计中未解决的问题，落实技术方案，计算工程数量，提出修正的施工方案，修正设计概算。批准后则为编制施工图设计的依据。技术设计应根据初步设计批复的意见、测设合同和需要解决的技术问题，满足下列有关要求：对初步设计所定方案详加研究，进一步补充和修正。补充必要的地质、水文、气候、地震和地质钻探资料，以及土工、材料、结构或模型试验成果。提出科学试验成果、专题报告。提出修正的施工方案。编制修正概算,3、施工图设计 两阶段（或三阶段）施工图设计应根据初步设计（或技术设计）批复意见、测设合同，进一步对所审定的修建原则、设计方案、技术决定加以具体化和深化，最终确定各项工程数量，提出文字说明和适应施工需要的图表资料以及施工组织计划，并编制施工图预算。而一阶段施工图设计应根据可行性研究报告批复意见、测设合同的要求，拟定修建原则，确定设计方案和工程数量，提出文字说明和图表资料以及施工组织计划，编制施工图预算，满足审批的要求，适应施工的需要。施工图设计应：,施工图设计的组成与内容,续表,续表,道路工程可行性研究,1、可行性研究的任务 可行性研究是运用多种科学研究的成果，在建设项目投资决策前进行技术经济论证，以保证实现项目最佳经济效益的一门综合学科。可行性研究的主要任务是从“需要”和“可能”两个方面，回答五个“W”，即：What说明要干什么，提出建设项目的基本情况。Why说明为什么要投资建设这个项目，准备采用的工艺及其技术上的可能性，决定企业规模（道路等级）、经济上的盈利性（效益）。Where说明项目建在何处，并说明当地的自然条件和社会条件。When说明项目何时开始投资、何时建成、何时回收投资，选择最佳时机。Who说明项目的资金来源、工程建设与经营管理等事项由谁来承担。,2、可行性研究的工作阶段 公路建设项目的可行性研究分为：预可行性研究（简称预可）和工程可行性研究（简称工可）两个阶段。预可研究的深度相当于机会研究，或介于机会研究与初步可行性研究之间。预可、工可研究的工作要求与区别,续表,3、可行性研究报告编制办法 预可行性研究报告，应重点阐明建设项目的必要性，通过踏勘和调查研究，提出建设项目的规模、技术标准，进行简要的经济效益分析，审批后作为编制项目建议书的依据。工程可行性研究报告，应通过必要的测量、地质勘探，在认真调查研究，占有必要资料的基础上，对不同方案从经济上、技术上进行综合论证，提出推荐建设方案，审批后作为编制设计任务书的依据。工程可行性研究的投资估算与初步设计概算之差，应控制在上下浮动10%以内。可行性研究报告的幅面尺寸采用297210mm（A4）或297420mm（A3），附件单独装订。预可行性研究报告的封面采用淡黄色；工程可行性研究报告的封面采用墨绿色。可行性研究报告的编制单位，应根据上级主管部门（或委托单位）下达任务组织有经验的技术、经济、管理人员，拟订工作大纲，安排足够的时间，进行深入的调查、论证，编制可行性研究报告。可行性研究报告编就后，经编制单位行政领导、总工程师、项目负责人签字后送交委托单位三十份，由建设单位报送主管部门审查。,公路建设项目预可行性研究报告文本格式及内容要求,封面格式,公路预可行性研究报告（编制单位）年 月,扉页格式,公路预可行性研究报告主办 单 位：（盖章）设计 证 书：（等级、编号、发证机关、日期）单位负责人：（签章）总工 程 师：（签章）项目负责人：（职务或职称）参 加 人员：（职务或职称）（职务或职称）参 加 单位：（盖章）主 办 人：（职务或职称）参 加 人员：（职务或职称）（职务或职称）,目录,目 录第一章 概述第二章 现状评价及发展环境第三章 运输预测及建设的必要性第四章 建设规模、标准及初步方案第五章 投资估算及资金筹措第六章 经济评价第七章 问题与建议附件及图表,文本格式及内容要求,第一章 概述 一、编制研究报告的主要依据 二、研究工作过程简述 三、综述报告主要研究结论 第二章 现状评价及发展环境 一、拟建路段现有道路技术状况、交通量及拥挤度。二、简述公路沿线的地形、地质、水文、气候等自然条件和砂石分布状况开采可能及对工程影响程度。三、简述沿线村镇居民点、重大建筑及农林布局对工程建设的影响程度，征用难度。四、拟建公路与邻近公路、铁路、水运、航空交通的衔接状况。,第三章 运输发展预测及建设的必要性 一、分析区域内城乡经济发展对客货运量、交通量的影响。二、研究预测未来经济发展、道路网发展对拟建公路吸收的运输量和交通量的影响程度、发展水平。三、通过对运输量、交通量发展预测和现有公路状况，区域环境的综合论证，阐述建设的必要性。第四章 建设规模、标准及初步方案 一、根据发展环境、发展预测和建设条件，初选线路走向及主要控制点。二、按交通量的发展趋势和目前拥挤度，研究推荐建设规模和建设标准。三、提出推荐的建设方案及其主要工程数量。四、建设项目实施意见 第五章 投资估算及资金筹措 一、投资估算。二、资金筹措的意见。第六章 经济评价 按公路建设项目经济评价办法办理。提出初步经济评价指标。第七章 问题与建议,附件及图表,主要图表 1、公路地理位置图 2、公路路线方案示意图（比例尺1/10万1/50万）3、主要技术经济指标表 4、投资估算表（按公路工程投资估算编制办法办理）5、影响区域内各县、市历年社会经济情况统计表 6、影响区域内综合运输及港口吞吐量表 7、影响区域内机动车保有量表 8、影响区域内主要公路历年交通量调查表 9、公路交通量预测表 10、经济评价指标计算表,公路建设项目工程可行性研究报告文本格式及内容要求,封面格式,公路工程可行性研究报告（编制单位）年 月,扉页格式,公路预可行性研究报告主办 单 位：（盖章）设计 证 书：（等级、编号、发证机关、日期）单位负责人：（签章）总工 程 师：（签章）项目负责人：（职务或职称）参 加 人员：（职务或职称）（职务或职称）参 加 单位：（盖章）主 办 人：（职务或职称）参 加 人员：（职务或职称）（职务或职称）,目录,目 录第一章 概述第二章 现有公路的概况及问题第三章 运输量和交通量的发展预测第四章 公路建设规模与标准第五章 建设条件与方案选择第六章 投资估算及资金筹措第七章 建设安排及实施方案第八章 经济评价第九章 问题与建议附件及图表,文本格式及内容要求,第一章 概述 一、任务依据和历史背景：项目建设发展历史梗概，曾调查的概略结果，有关的规划、意向书、项目建议书主要内容。二、研究范围：概述项目研究的主要内容。三、研究的主要结论：建设理由，交通量发展预测，建设规模，技术标准，路线走向及主要控制点，投资估算，总劳动工日和钢材、木材、水泥、沥青等主要材料数量，工期安排及项目经济评价。四、主要问题和建议。第二章 现有公路的概况及问题 一、在交通运输网中的作用：地区综合运输网交通运输现状，公路网交通运输的概况，该项目在综合运输网中的地位。二、存在的主要问题：原有公路技术状况及适应程度的分析。,第三章 运输量和交通量的发展预测 一、项目所在地区的经济特征：历年来地区国民经济部门结构与布局的发展趋势和地区交通运输结构及发展趋势。二、地区经济结构和经济指标与公路客货运输量、交通量增长的关系，其他因素和公路运输量、交通量的关系（如养路费收入和交通量增长关系等）。三、交通调查：交通量、汽车行驶起兹讫点、汽车运输指标（包括平均吨位、实载率、车速、油耗、运输成本）等。四、运输量、交通量发展预测：确定路段基年交通量及交通量、运输量增长率，预测路段运输量、交通量及互通式立交交通量。第四章 公路建设规模与标准 一、建设规模论证。二、推荐方案的路线长度（含新建、改建里程）、技术等级及附属配套工程。三、重要技术指标。第五章 建设条件与方案选择 一、地理位置和地形、地质、气候、水文等条件及其对工程方案、施工条件、工程造价的影响程度。二、筑路材料来源及运输条件：筑路材料质量、数量、平均运距、运输方式等。三、社会环境分析：沿线村镇居民点、建筑构造物、农林布局对公路选线的制约程度和征用难度，以及新建线路与附近公路、铁路、水运、航空交通的衔接状况。四、比较方案选择：各比较方案和主要技术经济指标、背景和有关单位意见，各方案技术经济评价，推荐方案的评价。五、推荐方案的路线走向和主要控制点。六、评价建设项目对环保的影响。,第六章 投资估算及资金筹措 一、主要工程数量。二、建设用地和拆迁量。三、投资估算。四、资金筹措意见。第七章 实施方案 一、分析工程的施工条件和特点，研究制约整个工程工期、质量、造价的关键环节，提出合理的施工方案。二、根据分期建设，分段通车，提高投资效益的原则，合理安排施工计划。三、高速公路工程管理和技术人员的培训。第八章 经济评价 按公路建设项目经济评价办法办理。第九章 问题与建议 一、存在的主要问题。二、有关建议。附件及图表 附件包括各种有关协议、意向书以及会议纪要等。,主要图表 公路地理位置图 图幅范围按路线影响区范围确定。比例尺1：50万1：200万（本图置于报告正文第一页）。,（一）工程部分 1、路线平纵面缩图 平面缩图应示出路线（包括比较方案）起讫点、控制点、地形、主要城镇，与其他交通线路的关系以及县以上境界。简明示出大桥、隧道、主要路线交叉等位置。比例尺用1：5万1：20万。纵断面缩图绘于平面缩图之下，简明示出主要地名、垭口、河流、大桥、隧道及主要路线交叉等的位置、名称与高程。水平比例尺与平面缩图相同，或与其长度相适应，垂直比例尺用1：50001：10000。2、路线方案比较表（必要时附路线方案比较图）高速公路、一级公路及专供汽车行驶的二级公路应在1/万地形图上示出路线平纵面对应的全线推荐方案。3、主要技术经济指标表 4、路基标准横断面图 5、土石方数量估算表,6、不良地质地段表 7、路面结构方案图 8、路面工程量估算表 9、小桥涵工程量估算表 10、大中桥工程量估算表 11、典型大桥方案图（包括1/20001/5000平面图）12、典型大桥桥型布置图 13、隧道方案比较图 14、隧道工程量估算表 15、路线交叉表 16、典型互通式立体交叉布置图 17、防护工程估算表 18、占用土地估算表 19、筑路材料料场调查表 20、筑路材料运距示意图 21、投资估算表（按公路工程投资估算编制办法办理）22、比较方案主要工程数量和投资估算表,（二）经济评价和交通量预测部分 1、影响区内主要运输现状表 2、省（市、地、县）经济指标与公路个客、货运输量调查表 3、公路交通量构成表 4、沿线各市（县）交通事故调查表 5、年（基年）公路交通量OD表 6、年 公路预测交通量OD表 7、分类交通量预测表 8、互通式立交及路段交通量预测表 9、公路交叉、互通式立交及路段交通量预测分布图 10、公路客货周转量、交通量预测表 11、国民经济评价指标汇总表 12、国民经济敏感性分析汇总表 13、国内外贷款偿还能力计算表 为了便于说明，可将上述部分图表插入报告正文中，亦可根据需要增加部分必要的图表。,可行性研究的工作步骤 编制公路建设项目可行性研究一般的工作步骤为：1）组成可行性研究组 研究组包括：项目负责人、公路经济人员、交通工程师、公路路线工程人员、桥隧工程人员、地质及水文人员、工程概预算人员等。2）拟定工作计划和进度表 编写外业调查勘测提纲和外业分工、可行性研究章节目录和执笔分工、报告编写统一格式等。3）外业踏勘和调查 包括经济调查、交通量调查、路况调查、地形图或航测照片定线、线路桥隧踏勘、地质调查、建筑材料以及必要的线路桥隧测量和地质勘测钻探等工作。机动车起讫点调查（OD调查）的布点应在准备工作阶段初步拟好，外业阶段先与项目所在地区公路管理部门商定，然后布置到各调查点，组织交调、路政等部门协同完成。4）调查资料的整理、计算与分析 5）主要问题研究 包括公路运输量、交通量预测和评价、工程规模与技术标准研究，路线和隧道方案、环境保护工作、工程量估算、投资估算与资金来源研究、经济评价、建设安排。6）编写报告文本及绘制附表、附图 7）出版、送审,（二）技术标准 技术标准是根据道路设计交通量以及计算行车速度对路线和各项工程结构设计的要求，把这些要求列成指标，并用标准规定下来。线形标准 技术标准 载重标准 净空标准 1、载重标准 载重标准主要用于结构设计。1）按交通部颁布的有：计算荷载 验算荷载 汽车-10级 履带-50 汽车-15级 挂车-80 汽车-20级 挂车-100或挂车-120 汽车-超20级 挂车-120 2）按建设部颁布的有：城市-A级和城市-B级,2、线形标准 线形标准主要是用于确定路线线形几何尺寸的技术标准。3、净空标准 净空标准主要是根据不同的标准汽车确定的外廓尺寸和轴距 设计车辆外廓尺寸,第四节 路线设计的基本要求和依据 针对公路设计线形设计和结构设计两大类，因而包括线形组成和结构组成两大部分。一、路线设计的基本要求 1、保证汽车在道路上行驶的稳定性 2、保证行车畅通，达到安全、迅速的目的 3、对公路的平、纵、横断面要有合理的布局 4、满足行车舒适的要求二、基本依据 1、地形条件 主要控制路线的平、纵、横断面 2、水文、地质条件 水文条件主要是影响路线路线的标高和位置；地质条件主要是影响路线的走向和标高。3、设计车辆 设计车辆就是作为设计控制具有代表性的标准型号的汽车。4、计算行车速度 计算行车速度是指气候和交通正常的情况下，汽车行驶只受公路本身条件的影响时，一般驾驶员能安全顺适地行驶的最大速度。5、交通量 交通量也称交通流量或车流量，是指公路上某一断面单位时间通过各种车辆的总数。6、通行能力 通行能力是指一条道路在正常情况下，保持一定速度安全刑事时，可能通过的车辆数。以中型载重汽车为标准车的换算系数 以小客车为标准车换算系数,第五节 公路的基本组成一、线形组成 线形是指道路中线的空间位置。线形是由平、纵、横组成。而路线在平面和纵面上均由直线和曲线所组成。平-是指平面，是路线在水平面上的投影 纵-是指纵断面，是路线沿中线的竖直剖面 横-是指横断面，是路线中线上任意一点的法向剖面二、结构组成 1、路基 路基是行车部分的基础，是由土、石按照一定尺寸、结构要求建筑成的带状土工结构物。公路路基横断面是由行车道、路肩、路缘带、边坡、截水沟、边沟和碎落台等组成。2、路面 路面是用各种坚硬材料分层铺筑于路基顶面的结构物，以供汽车安全、迅速和舒适地行驶。铺筑路面常用的材料有：沥青、水泥、碎石、粘土、砂、石灰及其他工业废渣等。3、排水结构物 地面水的排水系统按其排水方向的不同，可分为纵向排水和横向排水。纵向排水系统有：边沟、截水沟和排水沟等；横向排水系统有：桥梁、涵洞、路拱、过水路面、透水路堤和渡水槽等。4、公路特殊结构物 公路特殊结构物有：隧道、悬出路台、防石廊、挡土墙等。5、防护工程 常见的防护工程有：护坡、碎落台、填石路堤、反压护道、导流堤、坡面防护等。三、沿线附属结构 在公路上，除上述各种基本结构和特殊结构物外，为了保证行车安全、迅速、舒适和美观，还需设置交通管理设施、交通安全设施、防护设施、服务性设施和环境保护设施等沿线附属设施。,第三篇 桥梁工程概论 第一章 概述 什么是桥 从广义上看：跨越空间距离的通道。有：心与心交流的桥梁、空中桥梁、友谊桥梁、多边贸易桥梁（WTO）等。从狭义上看：桥梁是跨越障碍物的结构物。一、桥梁发展简史二、发展状况 1、学科发展 2、建设规模和速度 连续梁桥和刚构桥 国外：世界最大钢连续梁桥：加拿大魁北克桥（跨径549m，1917年）世界最大预应力混凝土简支梁桥：奥地利阿儿姆桥（跨径76m，1977年）世界最大预应力混凝土连续梁桥：葡萄牙（跨径250m）世界最大预应力混凝土连续刚构桥：挪威Raft Sundet桥（跨径298m，1999年）国内：钢连续梁桥：武汉长江大桥（跨径128m，1957年）钢桁梁与钢拱组合桥：九江长江大桥（跨径216m，1993年）钢管桁梁桥：重庆万洲桥（跨径120m）最大预应力混凝土简支梁桥：浙江飞云江桥（跨径62m，1985年）预应力混凝土连续梁桥：南京长江北汊桥（跨径165m）最大预应力混凝土连续刚构桥：广东虎门辅航道桥（跨径270m，1997年）悬索桥 美国威廉斯堡桥（主跨488m，1903年）-日本明石海峡大桥（主跨1991m，1998年）跨径增加四倍，发展过程九十多年 包括：美国纽约勃罗克林桥（主跨486m，1883年）、美国金门大桥（主跨1280m，1937年）、英国亨伯尔桥（主跨1410m，1981年）、中国江苏江阴长江大桥（主跨1385m，1999年居世界第四位）,斜拉桥 钢斜拉桥：瑞典斯特罗姆桥（主跨182.6m，1955年）-日本多多罗桥（主跨890m，1998年）跨径增加五倍，发展过程四十多年 世界纪录：混凝土斜拉桥：挪威斯卡思圣特桥（主跨530m，1991年）钢质中孔和钢筋混凝土边孔斜拉桥：法国诺曼底桥（主跨856m，1995年）结合梁斜拉桥：中国上海杨浦大桥（主跨602m）、中国南京长江二桥（主跨628m）拱桥 钢拱桥 20世纪30年代世界记录 美国奇尔文科公路桥（跨径504m）澳大利亚悉尼港公铁两用桥（跨径503m）20世纪70年代（1972年）世界纪录 美国新河公路桥（跨径518m）21世纪初（2002年主拱合拢）世界记录 中国上海泸埔大桥（跨径550m）预计重庆准备建造世界第一钢拱桥（王家沱长江大桥）跨径：580m 石拱桥 中国一直在石拱桥建设技术上领先于世界 湖南黄虎港大桥（跨径60m，1959年）（打破赵洲桥世界纪录）湖南凤凰乌巢桥（跨径120m，1990年）山西晋城丹河大桥（跨径146m）钢筋混凝土拱桥 法国博浪加斯脱桥（跨径186m，1930年）南斯拉夫克拉克桥（跨径390m，1979年）保持世界第一近20年 预应力混凝土桁式组合拱桥 贵州江界河大桥（跨径330m，1995年）钢管混凝土劲性骨架上承式箱板拱桥 重庆万洲长江大桥（跨径420m，1997年）钢管混凝土拱桥 四川旺苍东河桥（跨径115m，1990年）广州丫沙中承飞燕式拱桥（主跨360m）重庆巫山长江大桥（主跨460m）,3、墩台和基础工程 墩台有:重力式墩台、空心墩、桩柱式墩、框架式墩、双柱式墩、拼装式墩台、预应力钢筋混凝土薄壁墩等形式。基础:20世纪50年代，在武汉长江大桥中首创管柱基础；60年代，在南京长江大桥中发展了重型沉井、深水钢筋混凝土沉井和钢沉井；70年代,在九江长江大桥中创造了双壁钢围堰钻孔桩基础；80年代以后，进一步发展了复合基础。4、材料革新 第一次飞跃 公元前5世纪至公元前3世纪，开始了砖、木结构的桥梁时代 第二次飞跃 19世纪，开始了钢筋混凝土结构的桥梁时代 第三次飞跃 20世纪初，开始了预应力混凝土结构的桥梁时代 第四次飞跃 20世纪70年代，以碳纤维为代表的高级复合材料，首先被应用于航空、航天等高科技领域，现在正逐步渗透到桥梁工程领域。这种被材料专家喻为“21世纪工程材料”的新型材料能否给土木工程带来第四次飞跃，我们拭目以待。5、自架设体系思想 自架设体系思想是通过将结构离散成若干个小的单元或构件，以便预制或现浇，然后按特定的施工步骤进行拼装或浇筑。这种思想在大跨度的悬索桥、斜拉桥、拱桥以及变截面连续梁桥等桥型的施工中得以灵活的应用。6、施工管理体制,第二章 桥梁的基本组成和分类 第一节 桥梁的基本组成部分一、桥梁的基本组成部分 1、桥跨结构 桥跨结构又称桥孔结构、上部结构，是在线路中跨越障碍物的结构物，也是主要的承重结构。2、桥墩、桥台 桥墩、桥台又称下部结构，是支承上部结构并将荷载传递给地基的建筑物。桥台是设置在两侧，而桥墩设置在桥台的中间。3、墩、台基础 墩、台基础是保证桥墩、桥台的安全，埋置在土层之中，使桥上全部荷载传递给地基的结构物。,二、桥梁布置的主要尺寸（一）梁式桥 1、净跨径（0）净跨径是设计洪水位线或通航水位线上相邻两墩、台之间的水平距离。2、总跨径（0）总跨径也称桥梁孔径，是各孔净跨径的总和，他反映了桥梁的排泄洪水的能力 3、计算跨径（）计算跨径是桥跨结构两支点之间的距离。因而桥跨结构的内力计算是以计算跨径为准。4、桥梁全长（L）桥梁全长也称桥长，是桥梁两桥台侧墙或八字尾端间的距离；当无桥台时，桥梁全长为桥面系行车道的长度。5、桥梁总长（L1）桥梁总长是桥梁两桥台台背前缘间的距离。6、桥梁高度（H1）桥梁高度也称桥高，是桥面至枯水位的距离。7、桥下净空高度（H）桥下净空高度是设计洪水位或通航水位至桥跨结构最下缘的距离。桥下净空高度值不得小于因排洪所需要的，以及对该河流通航所规定的净空高度。8、建筑高度（h）建筑高度是桥面（或轨顶）对桥跨结构最低边缘的差值。,（二）拱桥 1、桥跨结构 桥跨结构或上部结构是由主拱圈（或主拱肋）、拱上建筑所组成。2、净矢高（f0）净矢高是拱顶截面拱腹至相邻两拱脚截面下缘连线的垂直距离。3、计算矢高（f）计算矢高是拱顶截面拱轴线至相邻两拱脚截面轴线连线的垂直距离。4、拱上建筑 拱上建筑是在行车道系与主拱之间传递荷载的构件或填充物。拱上建筑可分为实腹式和空腹式两种。,第二节 桥梁的主要类型一、桥梁的分类（一）按用途分 桥梁按用途可分为：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、运水桥（或渡槽）、其他专用桥等。（二）按跨径分 桥梁按跨径可分为：特大、大、中、小桥。当 8mL30m 或5m20m 时，称为小桥；当 30mL100m 或20m40m 时，称为中桥；当 L100m 或40m 时，称为大桥；当 L500m 或100m 时，称为特大桥。（三）按主要承重结构所用材料分 桥梁按主要承重结构所用材料可分为：木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥等。（四）按结构体系分 桥梁按结构体系可分为：梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥以及各种组合式桥等。（五）按上部结构的行车道位置分 桥梁按上部结构的行车道位置可分为：上承式、中承式和下承式等。（六）按跨越障碍物的性质分 桥梁按跨越障碍物的性质可分为：跨河桥、跨线桥、跨越深谷桥、高架桥、栈桥等。（七）其他种类 桥梁的其他种类除固定式桥外，还有开启桥、浮桥、漫水桥等。,二、桥梁的结构体系（一）梁式体系 梁式体系是一种在竖向荷载作用下无水平推力的结构。由于梁桥恒载和活载的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而梁内产生的弯矩最大，通常需要用抗弯性能强的材料（如钢、木、钢筋混凝土、预应力混凝土等）来建造。梁式桥主要有：简支梁桥和连续梁桥。（二）拱式体系 1、拱桥的演变过程 2、拱桥的分类（1）按主拱圈（肋）所用的材料分 砖 钢筋 钢 劲性 钢桁架 钢管圬工拱桥 石，混凝土，骨架混凝土，混凝土 混凝土块 拱桥 拱 拱桥 钢管混凝土 拱桥（2）按拱上建筑的形式分 可分为：实腹式拱桥和空腹式拱桥。（3）按桥面所处的位置分 可分为：上承式、中承式和下承式拱桥。（4）按有无推力分 可分为：有推力拱桥和无推力拱桥。,（5）针对钢筋混凝土拱桥来说，又可按结构体系分和按主拱圈（肋）分 1）按结构体系分 简单体系拱桥 简单体系拱桥上的全部荷载均由主拱圈（肋）单独承担，而水平推力直接由墩台或基础承担。单铰拱 两铰拱 三铰拱 无铰拱 组合体系拱 组合体系拱是将主要承受压力的拱肋和行车道梁组合而成共同承受上部荷载，这样可以充分发挥拱肋和行车道梁的共同作用，达到节省材料的目的。组成 分类 a 无推力组合拱 一种：柔性系杆刚性拱 在刚度比E肋I肋/E系I系80时，可以认为所有的弯矩均由拱肋承担，而系杆只承受轴向力。二种：刚性系杆柔性拱 在刚度比E肋I肋/E系I系1/80时，可以认为系杆不仅要承受拉力，而且还要承受弯矩；对于拱肋只承受轴向力，而不承受弯矩。三种：刚性系杆刚性拱 在刚度比E肋I肋/E系I系=1/8080时，可以认为系杆和拱肋共同承受纵向力和弯矩。b 有推力组合拱 一种：刚性梁柔性拱 二种：刚性梁柔性拱,2）按主拱截面形式分 板拱桥 主拱圈的横截面是矩形实体截面的拱桥。肋拱桥 在板拱桥的基础上，将板拱桥的主拱圈划分成两条或多条肋形成分离的、高度较大的拱肋，而肋与肋之间用横梁连接的拱桥。双曲拱 主拱圈的横截面是由一个或几个横向小拱所组成，由于主拱圈在纵向和横向均呈曲线，因而称之为双曲拱桥。箱形拱 将实心的板拱桥截面挖成空心的箱形截面，称为箱形拱桥。（三）钢筋混凝土刚架桥 桥跨结构（主梁）和墩台（立柱）整体相连的桥梁。由于主梁与立柱之间是刚性连接，在竖向荷载的作用下，在主梁端部产生负弯矩，这样就可以减少跨中的正弯矩，跨中截面尺寸也就随之减少。而立柱除要承受压力外，还要承受弯矩，在柱脚处还要承受水平推力。,1、刚架桥的类型 直柱式（门式刚架、直腿刚架）单跨刚架桥 斜柱式（斜腿刚架）刚架桥类型 连续式 多跨刚架桥 非连续式（T型刚架）2、刚架桥的构造特点 1）桥面构造 桥面构造与梁式桥相同。2）主梁的截面形式 主梁的截面形式与梁式桥相同。但主梁的纵截面可以是等截面、等高度和变高度等三种截面形式；而变高度截面形式的主梁底缘形式可以是曲线形、折线形和曲线加直线形等。3）立柱 立柱的形式有薄壁式和立柱式（单柱和多柱）两种；而立柱的横截面可以是实体矩形、I字形、箱形等。4）节点的构造 刚架桥的节点是指立柱与主梁相连接的地方，又称角偶节点。3、刚架桥的主要尺寸 刚架桥的主要尺寸是主梁的跨度和高度、立柱的高度和厚度，以及桥面的横向宽度。,（四）吊桥 1、概述 由受拉的悬索作为承重结构的桥梁，称为吊桥。吊桥可分为悬索桥和牵索桥两种。牵索桥是由缆索组成的几何不变的牵索桁架作为承重结构。悬索桥是由悬索、桥塔、吊杆、加劲梁或桥面系、锚碇五部分所组成。2、主要体系（1）柔性吊桥 柔形吊桥是没有加劲梁的。（2）刚性吊桥 1）单链吊桥 单链吊桥是指在一个吊杆平面内只设一根悬索。这种形式在半跨有活载作用下会产生S形变形。2）双链吊桥 双链吊桥是指在一个吊杆平面内设有两根悬索。下链的形式是根据桥面半跨有活载时，用来适应该荷载的力多边形来定出的。,3、结构布置（1）悬索的横向布置（2）吊杆的布置 吊杆的布置形式一般有竖向布置和斜向布置两种。（3）锚固的形式 锚固的形式主要有：外锚式和自锚式两种。外锚式是把锚固梁或锚固支架放在吊桥结构外的山体或者庞大的桥台中。自锚式是把锚索在加劲梁的端部联结，锚索的水平分力传递给加劲梁，而垂直分力则通过连杆支座传递给桥台。4、构造特点及施工（1）悬索 悬索是由若干通长的钢丝绳或平行钢丝索组成。钢丝绳：目前我国常用的是直径2.8mm4.0mm的高强钢丝分层左旋或右旋绞合而成。钢绞线钢丝绳常用719、737、761的钢绞线组成。平行钢丝索的架设方法可采用空中架线法和工厂预制法两种。空中架线法是以卷在卷扬机卷筒上的长的单根钢丝为原料，用一个移动的纺轮在已架好的辅助缆索上来回移动架设形成股，再将这种绳股按19股、37股、61股配置成六角形并捆紧而形成圆形钢缆。,（2）索夹 悬索桥的悬索和吊杆的连接，一般采用钢性索夹把悬索箍紧，使悬索在受拉时产生的收缩变形不致滑动，而索夹的下端伸出铸铁吊环，通过销栓把吊杆与吊耳相连。索夹的形式有六边形和圆形两种。六边形索夹常用于中、小跨径吊桥，由于钢索的数目不多，钢索常排列成六边形截面，与之相适应，索夹也采用六边形；而大跨径吊桥中，由于悬索常采用圆形截面的平行钢丝索，因此索夹也采用圆形。（3）桥塔 桥塔是用于支撑悬索，承受由悬索传来的水平分力和垂直分力。对于桥塔的形式，由于悬索的布置多采用两个平面，因此必须设置两根立柱来支撑两根或四根悬索，为了使整个桥塔在横向成为能承受悬索和桥面系上全部横向风荷载的刚性结构，往往在桥塔顶和桥面上设置强大的横系梁，连接两根立柱而形成框架。（4）加劲梁 加劲梁可以是：钢板梁、钢桁梁和钢箱梁。加劲梁的力学体系有：简支体系和连续体系。简支加劲梁在桥塔处的内力最小，在梁端的角变量、伸缩量和挠度（包括竖向和横向挠度）均较大；而连续加劲梁在桥塔处的内力最大，对于一般公路吊桥是可以满足行车要求的，但对于铁路吊桥难于满足要求，因此公路吊桥的加劲梁多采用简支体系，公铁两用吊桥都采用连续加劲梁。,（五）斜拉桥 斜拉桥又称斜张桥，是一种桥面体系受压，支承体系受拉的组合桥梁。其桥面体系是由加劲梁构成，而支承体系是由钢索组成。斜拉桥的特点：1）斜拉桥主梁上的荷载是通过锚固点直接传递给斜拉索的，而悬索桥则是通过吊杆传递给柔性承重索的，因此两者的结构刚度有较大的区别。2）悬索桥的承重索是锚固在桥台或后台专设的锚碇上，其主梁是不承受轴力的；在斜拉桥中，主梁是要承受巨大的轴向力，形成偏心受压构件。3）斜拉桥是可以进行内力调整，也可以改变桥梁的刚度。在健康检查中，如发现斜拉索失效，则可以更换；而悬索桥则无法办到。1、斜拉桥的主要结构构造与形式 斜拉桥的主要是由：主梁、索塔和拉索组成的。（1）拉索的布置与类型 拉索的纵向布置 拉索的纵向布置